О.Е. Глухова – д.ф.-м.н., профессор, зав. кафедрой радиотехники и электродинамики, 

Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского E-mail: GlukhovaOE@info.sgu.ru

М.М. Слепченков – к.ф.-м.н., доцент,  кафедра радиотехники и электродинамики, 

Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского E-mail: slepchenkovm@mail.ru

Т.А. Пухарева – студентка,  кафедра радиотехники и электродинамики, 

Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского E-mail: pukharevata@mail.ru

Д.А. Колосов – аспирант,  кафедра радиотехники и электродинамики, 

Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского E-mail: demkol.93@mail.ru

Постановка проблемы. Одной из актуальных задач электро- и радиотехники является обеспечение своевременной защиты радиоэлектронного оборудования от кратковременных перепадов напряжения питающей сети. Для этой цели применяются сетевые стабилизаторы напряжения различных типов (релейные, электромеханические и электронные). Главной проблемой в использовании стабилизаторов остается обеспечение непрерывного питания нагрузки при кратковременном отсутствии напряжения сети. Возможным решением этой проблемы является использование источников бесперебойного питания (ИБП) в качестве стабилизаторов напряжения, однако при этом необходимо решить проблему повышения срока эксплуатации и эффективности работы аккумуляторов ИБП.

Цель. Разработать и верифицировать новую схемотехническую реализацию устройства стабилизации сетевых напряжений на базе ИБП с ионисторным модулем в роли системы питания.

Результаты. Предложено новое схемотехническое решение, заключающееся в использовании ионисторного модуля в качестве системы питания сетевых стабилизаторах напряжения со временем автономной работы до нескольких десятков секунд вместо аккумуляторных батарей. Для верификации предложенного схемотехнического решения разработана схема устройства стабилизации сетевого напряжения на базе ИБП фирмы Ippon Black Office 600 мощностью 300 Вт с использованием ионисторного модуля емкостью 83 Ф и максимально возможным напряжением 16,2 В. В целях достижения максимального времени автономной работы сетевого стабилизатора в схему устройства добавлены параллельно соединенные повышающие DC−DC преобразователи на ШИМ-контроллерах LT1243 (аналог UC3843). По результатам тестовых испытаний выявлено, что время автономной работы устройства стабилизации сетевого напряжения, содержащего новые схемотехнические решения, составило 86 с в случае активной нагрузки мощностью 100 Вт и 29 с в случае активной нагрузки мощностью 300 Вт.

Практическая значимость. Предложенное схемотехническое решение может быть использовано для разработки эффективных необслуживаемых стабилизаторов напряжения, занимающих промежуточное положение между стабилизаторами релейного, электромеханического и электронного типа и ИБП.

1. Денисенко Е.А., Тарасов М.М., Кривошей А.А. и др. Источники бесперебойного и автономного электроснабжения // Научный журнал КубГАУ. 2016. № 115. С. 30−45.
2. Гаджиев Н.Д., Набиев Р.Н., Тышкевич В.К. и др. Стабилизатор напряжения с электронным управлением для РТС аэропортов // Elmi Maemuelar. 2000. Т. 2. № 1. С. 39−44.
3. Кудряшов П.В., Сидоров С.Н. Стабилизатор трехфазного тока на IGBT транзисторах с микропроцессорным управлением // Тезисы докладов на IX Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. 2003. М.: Изд-во МЭИ. № 4. С. 43−49.
4. Галалу В.Г., Сарычев В.В., Клопот М.М. Сравнение эффективности алгоритмов нелинейной фильтрации импульсных помех // Авиакосмическое приборостроение. 2009. № 5. С. 32−38.
5. URL:https://samelectric.ru (дата обращения: 01.06.2019).
6. Набив Р.М., Гараев Г.И. Некоторые схемотехнические решения при построении стабилизаторов напряжения со ступенчатым переходом // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2013. № 2. С. 231−239.
7. Багданов К.В. Моделирование повышающего импульсного стабилизатора напряжения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2005. № 5. С. 133−135.
8. Pawar S., Kim D., Lee R. et al. Efficient supercapacitor based on polymorphic structure of 1T'-Mo6Te6 nanoplates and few-atomiclayered 2H-MoTe2: A layer by layer study on nickel foam // Chemical Engineering Journal. 2019. V. 371. P. 182−192. DOI: 10.1016/j.cej.2019.04.009.
9. URL:https://www.ultracapacitor.ru/ (дата обращения 11.06.2019).
10. URL: https://www.vina.co.kr/rus/ (дата обращения 13.06.2019).
11. URL:https://www.compel.ru/lib/ne/2017/10/5-vinatech-edinstvennyie-na-ryinke-ionistoryi-s-nominalnyim-napryazheniem-3-v. (дата обращения 24.05.2019).
12. URL:https://www.analog.com. (дата обращения 08.05.2019).
13. URL:http://ippon.ru/catalog/item/back-office (дата обращения 09.06.2019).
14. URL:https://new.abb.com/low-voltage/ru/products/avtomaticheskie-viklyuchateli (дата обращения 10.06.2019).
15. URL:http://electrik.info/main/electrodom/1450-stabilizatory-napryazheniya-220v-sravnenie.html (дата обращения 11.06.2019).